Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
В случае необходимости должна быть предусмотрена возможность смены вагонных тележек для перехода на колею другого размера.
Поскольку рама стандартного вагона имеет жесткость, недостаточную для крепления установки, последнюю или закреп-
87
ляют на трех точках с соответствующими гибкими муфтами на валах, или ужесточают раму вагона. На трех опорах крепит ГТУ фирма Вестингауз (рис. 50), фирма Метро — Виккерс, фирма AEI (рис. 51) и др. Двухвальная установка фирмы Кларк (рис. 52) состоит из двух отдельных блоков. В первый блок входит компрессор 5, турбина 6 высокого давления и камера 4 сгорания. Во второй блок входит силовая турбина 8 низкого давления и генератор 10 с возбудителем 11. Блоки смонтированы на отдельных рамах, каждая из которых прикреплена к раме вагона в трех точках. Турбины высокого и низкого давления соединены гибким патрубком с компенсаторами.
Рис. 50. Энергопоезд с ГТУ мощностью 5000 квт фирмы Вестингауз (первый вагон):
1 — генератор; 2 — ГТУ
В энергопоезде фирмы Броун—-Бовери (рис. 53) крепление установки решено по-иному. Конструкция этой установки выполнена так же, как стационарной установки, и характерна большими размерами и массой турбомашин, а также жестким соединением валов турбины, компрессора и генератора. Из-за малых радиальных зазоров в проточной части допустимы незначительные прогибы роторов. При выборе крепления установки было установлено, что прогиб рамы не должен быть более 0,5 мм на длине 6,3 м, т. е. между крайними подшипниками компрессора и турбины. Поэтому была спроектирована очень жесткая рама вагона, которая одновременно служит опорой установки. Рама имеет коробчатое сечение; ее высота в средней части
2,2 м, над тележками 1,6 м, расстояние между цапфами тележек
15,5 м. В поперечных перегородках рамы предусмотрены прорези и окна для воздухопроводов.
В связи с ограниченными габаритами вагона размещение в нем собственно газотурбинной установки, фильтров, устройств для подвода воздуха и отвода газа и другого оборудования за-
Q.
0)
t
Q.
Q.
0)
89
- пульт управления; 2 — ГТУ; 3 — съемная труба; 4 — редуктор; 5 — генератор; 6 — возбудитель; 7 — вентилятор; , маслоохладитель; 9 — распределительное устройство; 10 — масляный бак; 11 — окно для выхода воздуха из генератора
с;
t
Q.
0)
о
с
о
[_
Q.
0)
X
90
/ — маслоохладитель с вентилятором; 2 — дизельный двигатель; 3 — входной патрубок компрессора; 4 — камера сгорания; 5 компрессор; 6 — турбина высокого давления; 7 — кран; 8 — турбина низкого давления; 9 — труба для выпуска газа; 10 генератор; II — возбудитель; 12 — пульт управления; 13 — воздушные фильтры
труднено. Сложность представляет также организация обслуживания установки из-за малых проходов между турбомашинами и боковыми стенами вагона. Поэтому при использовании в энергопоездах промышленных установок больших размеров в конструкцию турбомашин приходится вносить некоторые изменения. Так, в ГТУ мощностью 6200 квт фирмы Броун—Бовери для уменьшения вертикального габарита камера сгорания установлена наклонно. Кроме того, из-за невозможности размещения громоздких трубопроводов подвода воздуха и отвода газа они совмещены в одном двойном концентрическом трубопроводе. Принятая конструкция с наклонной камерой сгорания позволила также сократить и осевые размеры установки и тем самым
Рис. 53. Энергопоезд с ГТУ мощностью 6200 квт фирмы Броун — Бовери (первый вагон энергопоезда):
/ — камера сгорания; 2 — турбина; 3 — муфта; 4 — компрессор; 5 — генератор
уменьшить расстояние между тележками. В энергопоездах этот показатель имеет большое значение, так как при укороченной базе вагон можно сделать шире без опасения выхода из габарита на закруглениях пути.
В ГТУ фирмы Кларк (см. рис. 52) для сокращения высоты установки камере сгорания, расположенной над компрессором, придана в поперечном сечении форма «стадиона» — прямая вверху и внизу и полукруглая по сторонам (в стационарных установках камера имеет круглое сечение).
Ширина газотурбинной установки или генератора энергопоезда может быть настолько велика, что проходы между агрегатами и боковыми стенками вагона окажутся недостаточными для обслуживания и ремонта. Поэтому в ряде энергопоездов боковые стенки вагонов делают откидными, причем нижняя часть стенки служит площадкой для обслуживания, а верхняя — навесом (рис. 51 и 52).
В ряде энергопоездов устройства для фильтрации воздуха размещены в боковых стенках вагона и воздух всасывается компрессором или из специального отсека вагона, или через расширенную камеру входного патрубка (рис. 54); воздух можно всасывать также непосредственно из вагона (см. рис. 50).
91
Ч о->,ю с S3
5 c3S 1 Q- н S Sa^ •A* о
~ <и о е( о •-к <и <и 2 Q 0-0-0, SC С С H Og^ О 2 о cS
S *«*
,_ =S sK
3 З і
2 1 и I и о
JJ Я)
I- е* « ^
3
о
S
S l^
° Я <и 5 L 1S
a -Q S BJ Ч >»
\о S S
Q- «
Ф \о , :
(T)
I QO и
-si
.-xO
я „
O-
K 5S о
BJ Л >•
\о а
я CO О)
